14. Система и её элементы. Классификация систем

📅 13.01 ⏱ 40 минут

📋 План занятия

00:00-00:15: Введение в понятие "система". Примеры из окружающего мира
00:15-00:25: Практическая работа: анализ реальных устройств
00:25-00:35: Анализ робота Line Follower как системы
00:35-00:40: Классификация систем. Объяснение ДЗ

🎯 Основной материал

Ключевые понятия:

Система: Целое, состоящее из взаимосвязанных частей (элементов) и обладающее свойствами, которых нет у отдельных частей
Элемент: Простейшая, неделимая в рамках данной системы часть (например, колесо в системе "велосипед")
Подсистема: Часть системы, которая сама является системой (например, тормозная система в автомобиле)
Связь: Отношения и взаимодействия между элементами системы
Структура: Способ организации и связи элементов между собой
Внешняя среда: То, что окружает систему и влияет на неё, но не входит в неё
Классификация систем: Искусственные/естественные, технические/биологические/социальные, динамические/статические, управляемые/неуправляемые

Практическое задание на уроке:

Задача: Проанализировать робота Line Follower как систему

Цель: Научиться выделять элементы, подсистемы, понимать структуру и внешнюю среду технической системы

Инструкция: 1) Изучите схему робота. 2) Выделите основные подсистемы. 3) Определите элементы в каждой подсистеме. 4) Опишите внешнюю среду и её влияние

Пример подсистем робота:
• Сенсорная (ИК-датчики линии, фотодиоды)
• Управляющая (контроллер Arduino, программа)
• Исполнительная (моторы с колёсами, драйвер моторов)
• Механическая (рама, крепления, корпус)
• Энергетическая (аккумулятор, провода, стабилизатор)

📝 Домашнее задание

ДЗ #3 📅 Срок сдачи: 20.01 🏆 Макс. балл: 5 баллов

Системный паспорт робота

Цель задания: Научиться анализировать технические системы, выделять их компоненты и классифицировать

Что нужно сделать:

Описать робота как систему, выделив 2-3 основные подсистемы и 2-4 ключевых элемента в каждой
Дать классификацию одной подсистемы на члена команды по 3 различным основаниям с обоснованием

Требования к выполнению:

Подсистемы должны соответствовать реальному устройству робота (сенсорная, управляющая, исполнительная)
Элементы должны быть конкретными (не "электроника", а "контроллер Arduino Uno", "ИК-датчики TCRT5000")
Классификация должна включать минимум 3 разных основания (например: по происхождению, по сложности, по управляемости)
Для каждого пункта классификации нужно указать причину выбора
Заполнить "Системный паспорт" в тетради или электронном документе

🔍 Дополнительно

❓ Частые вопросы по теме

Чем система отличается от простого набора элементов?

Система обладает системным эффектом — свойствами, которых нет у отдельных элементов. Например, отдельно взятые педали, цепь и колесо не могут перевозить человека, но вместе они образуют велосипед — систему, которая это умеет.

Что такое внешняя среда и почему она важна?

Внешняя среда — всё, что влияет на систему, но не входит в неё. Для робота Line Follower это трасса, освещение, качество поверхности. Робот должен адаптироваться к изменениям среды — например, корректировать скорость на поворотах или при разном освещении.

Зачем нужно классифицировать системы?

Классификация помогает понять общие принципы работы разных систем, переносить знания из одной области в другую. Зная, что робот — управляемая динамическая система, мы можем применять к нему методы управления, разработанные для других таких систем.

???? Полезные ссылки

Схемы робота: Схема1 |